Хромосомный уровень организации генетического материала

Хромосомы – нуклеопротеиновые тела, в которых хранится, передается по наследству и реализуется наследственная информация.

Выделяют 4 типа хромосом в зависимости от положения центромеры и относительной длины плеч:

• метацентрические (равноплечие), или «U– образные»;
• субметацентрические (умеренное неравноплечие);
• акроцентрические (сильно неравноплечие);
• телоцентрические.

Центромера – первичная перетяжка – участок хромосомы, к которому прикрепляются нити веретена деления. Концевые участки всех хромосом заканчиваются теломерами.

Диплоидный набор хромосом соматических клеток организмов данного вида, характеризующийся определенным числом, размерами, строением и генетическим составом.

Белки составляют 65% массы хромосом. Известны две группы хромосомных белков: гистоны и негистоновые белки. К гистонам относятся пять белков: HI, H2A, H2B, H3, H4.

Являясь положительно заряженными основными белками, они достаточно прочно соединяются с молекулами ДНК, чем препятствуют считыванию заключенной в ней биологической информации. В этом состоит их регуляторная роль.

Кроме того, эти белки выполняют структурную функцию, обеспечивая пространственную организацию ДНК в хромосомах.

В зависимости от состояния хроматина выделяют эухроматиновые участки хромосом, отличающиеся меньшей плотностью упаковки и генетически активные, т. е. транскрибируемые, и гетерохроматиновые участки – более компактные и генетически неактивные.

Взаимодействие аллельных генов называют также внутриаллельным. Выделяют следующие его виды: полное доминирование, неполное доминирование, кодоминирование.

Кодоминирование – это одновременное проявление в фенотипе обоих аллелей Для неполного доминирования важным показателем является экспрессивность – степень выраженности признака, зависящая от дозы генов (аллелей) и от условий окружающей среды (влияние УФ – света на кожу).

Основные положения хромосомной теории наследственности сводятся к следующему:

1. Гены расположены в хромосомах в линейном порядке в определенных локусах. Аллельные гены занимают одинаковые локусы гомологичных хромосом.
2. Гены, расположенные в одной хромосоме, образуют группу сцепления и наследуются преимущественно вместе; число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом.
3. Между гомологичными хромосомами возможен обмен участками – кроссинговер, который нарушает сцепление генов.
4. Процент кроссинговера пропорционален расстоянию между генами.

Генетическая карта хромосомы представляет собой отрезок прямой, на котором обозначен порядок расположения генов и указано расстояние между ними в сантиморганах. Она строится по результатам анализирующего скрещивания.

Суть ее заключается в том, что пол будущего потомка определяется сочетанием половых хромосом в момент оплодотворения. Пол, имеющий одинаковые половые хромосомы, называют гомогаметным, так как он дает один тип гамет, а имеющий разные хромосомы – гетерогаметным, так как он образует два типа гамет.

Изменчивость – способность живых организмов изменяться в процессе развития или существовать в различных формах (вариантах). Изменяться означает приобретать новые признаки или утрачивать старые. Прежде чем переходить к классификации типов изменчивости, вспомним, что такое генотип и фенотип.

Генетики говорят: «Фенотип формируется на основе генотипа под влиянием времени и условий внешней среды». Это положение хорошо иллюстрирует следующий рисунок: Время. Генотип. Фенотип. Условия внешней среды. Из этого рисунка следует, что фенотип может изменяться при изменении условий внешней среды (это модификационная изменчивость) в процессе онтогенеза (онтогенетическая изменчивость) и при изменении самого генотипа (генотипическая изменчивость).

(Кожевникова, Т. А., Костарев, В. В., Миронов, А. Г. Основы генетики в практике психолога: учебное пособие, Красноярский государственный аграрный университет)